CN103946762A - 用于电网的网络边缘电压控制的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明描述了用于电网的网络边缘电压控制的系统和方法。在某些实施例中，系统包括配电网络、多个负载以及多个分路连接的开关控制的VAR源。负载可以在配电网络的边缘处或该边缘附近。每个负载可以从配电网络接收电力。多个分路连接的开关控制VAR源可以位于配电网络的边缘或该边缘附近，在这里它们可以各自检测近端电压。进一步地，每个VAR源可以包括处理器和VAR补偿部件。处理器可以被配置为使VAR源能够基于近端电压来确定是否启用VAR补偿部件，并且能够通过控制开关以启用VAR补偿部件，从而调整网络无功伏安。

Description

用于电网的网络边缘电压控制的系统和方法

技术领域

本发明总体涉及配电网的网络优化策略。尤其是，本发明涉及配电网的网络边缘电压控制的系统和方法。

背景技术

配电网电压控制的常规方案是基于大约70年前开发的技术。近年来，需要高度复杂和昂贵的系统来实施提高的有效的电压控制和基于保护电压降低(CVR)的需求降低。在现有要求下，连接用户的交流(AC)线电压需要在所有负载和变电站电压的条件下落入由ANSIC84.1规定的窄带内。通常，公共设施工作在116-124伏的窄带内，即使级别“A”服务允许114-126伏的范围。坚持严格的调节带的难处来自于变电站的进入线路电压的正常波动以及沿馈线的负载变化。这些变化导致线路电压改变，而公共设施被要求将消费者的电压维持在指定界限内。

现有技术用于电压控制的无功伏安调节设备(VAR设备)可以分为几种类别，其包括：i)现有技术的具有慢响应电容器和机电开关的VAR设备；ii)现有技术的具有中等响应电容器和晶闸管切换电容器的VAR设备；以及iii)现有技术的具有使用静止VAR源或静止同步电容器(STATCOM)的基于功率转换器的VAR控制的VAR设备。

需要指出，当由客户使用时，现有技术VAR设备中的电容器主要用于功率因子控制，当由公共设施使用时，主要用于电压控制。对于功率因子控制，必须测量下游线路电流。可以基于线路电流接通或切断电容器和/或电感器，以实现期望的总功率因子(例如，通常为单位1的值)。在公共设施使用的电压控制的第二种情况下，基于下列参数控制电容器：1)本地电压测量值；2)其他参数，例如温度；和/或3)从控制中心通信接收的分派。控制中心可以基于从网络中的多个点接收到的信息分派关于电容器控制的决策。

现有技术的VAR设备的多数电容器使用机电开关来切换。机电开关受限于切换速度和开关的寿命。许多机电开关被限制于每天切换3-4次。通常需要大约15分钟的响应时间启用现有技术VAR设备的电压控制。在这段时间内，下列步骤可以被执行：1)本地感测电压；2)向集中式控制中心传送感测到的电压；3)在集中式控制中心对系统进行功率建模和/或电压建模；4)基于该模型和所感知的潜在改善确定采取行动；以及5)向现有技术VAR设备分派来自集中式控制中心的一个或多个命令，以切换电容器。更先进的电压-VAR优化或VVO系统正在进行这类集中式实施，所以它们可以尝试优化沿整个配电馈线的电压分布并降低现有技术VAR设备之间的内耗/内讧(infighting)。

发明内容

描述了用于电网的网络边缘电压控制的系统和方法。在某些实施例中，系统包括配电网络、多个负载以及多个分路连接的开关控制的VAR源。负载可以在配电网络的边缘处或该边缘附近。每个负载可以从配电网络接收电力。多个分路连接的开关控制VAR源可以位于配电网络的边缘处或该边缘附近，在这里它们可以各自检测近端电压。进一步地，每个VAR源可以包括处理器和VAR补偿部件。处理器可以被配置为使VAR源能够在一延迟之后基于近端电压来确定是否启用VAR补偿部件并且能够通过控制开关以启用VAR补偿部件，从而调整网络无功伏安。

多个分路连接的开关控制VAR源中的每个的延迟可以是不相等的。多个分路连接的开关控制VAR源的不同成员的不同延迟可以防止至少两个不同成员之间的内耗。在各个实施例中，多个分路连接的开关控制的VAR源中的至少两个的延迟可以是相等的，但是多个分路连接的开关控制的VAR源中的第三个的延迟可以不等于这两个VAR源。

开关可以包括与NTC或电阻器串联的半导体开关。半导体开关(与NTC或电阻器串联)可以与继电器并联。半导体开关可以由来自处理器的第一信号控制，并且继电器可以由来自处理器的第二信号控制。半导体开关可以控制启用VAR补偿部件并且减轻继电器的切换压力。当半导体开关激活时，继电器可以进行传导，由此降低半导体器件的传导损耗。

在各个实施例中，多个分路连接的开关控制的VAR源中的至少两个在配电网络的变压器的低压侧。VAR补偿部件可以包括电容器或电感器。

在某些实施例中，多个分路连接的开关控制的VAR源中的每个包括至少一个电压设定值。多个分路连接的开关控制的VAR源的处理器中的每个可以被配置为基于近端电压与至少一个电压设定值的比较来确定是否启用VAR补偿部件。多个分路连接的开关控制的VAR源中的每个可以在至少一个电压设定值高于检测到的近端电压时增加在前的无功伏安，并且至少一个电压设定值低于检测到的近端电压时减少在前的无功伏安。

在某些实施例中，多个分路连接的开关控制的VAR源中的每个包括通信模块，通信模块被配置为接收至少一个电压设定值。不同的分路连接的开关控制的VAR源的通信模块可以接收用于至少一个电压设定值的更新。通信模块可以被配置为更新电压设定值，电压设定值的更新速率可以显著慢于基于该确定通过控制开关以启用VAR补偿部件从而调整网络无功伏安。在某些实施例中，多个分路连接的开关控制的VAR源中的至少两个接收不同的电压设定值。

在某些实施例中，处理器进一步被配置为检测过压状况并且基于检测到的过压状况来禁用开关。在各个实施例中，系统自己确定启用多个VAR源的VAR补偿部件中的哪一个并且不启用多个VAR源的VAR补偿部件中的哪一个。

示例性方法包括由在配电网络接近第一负载的边缘处或该边缘附近的第一分路连接的开关控制的VAR源检测第一近端电压，第一负载被配置为是否从配电网络接收电力，第一分路连接的开关控制的VAR源包括处理器和VAR补偿部件，在第一延迟之后，由第一分路连接的开关控制的VAR源的处理器基于第一近端电压来确定是否启用VAR补偿部件，由第一分路连接的开关控制的VAR源的VAR补偿部件基于该确定调整网络伏安。

该方法可以进一步包括，由在配电网络接近第二负载的边缘处或该边缘附近的第二分路连接的开关控制的VAR源检测第二近端电压，第二分路连接的开关控制的VAR源包括VAR补偿部件和处理器，在第二延迟之后，由第二分路连接的开关控制的VAR源的处理器基于第二近端电压确定在第二延迟之后是否启用VAR补偿部件；由第二分路连接的开关控制的VAR源的VAR补偿部件基于该确定调整网络伏安。

第一延迟可以不等于第二延迟。多个分路连接的开关控制VAR源的不同成员的不同延迟可以防止至少两个不同成员之间的内耗。

另一个示例方法可以包括，将第一开关控制的VAR源分路耦合在配电网络上，第一开关控制的VAR源接近在配电网络的边缘处或该边缘附近的第一负载，第一负载被配置为从配电网络接收电力，第一开关控制的VAR源被配置为检测在配电网络的边缘处或该边缘附近的第一近端电压，第一开关控制的VAR源包括VAR补偿部件和处理器，处理器被配置为使第一开关控制的VAR源能够在第一延迟之后基于第一近端电压来确定是否启用VAR补偿部件，并且能够基于该确定通过控制开关以启用VAR补偿部件，从而调整网络无功伏安。

该方法可以进一步包括，将第二开关控制的VAR源分路耦合在配电网络上，第二开关控制的VAR源接近在配电网络的边缘处或该边缘附近的第二负载，第二负载被配置从配电网络接收电力，第二开关控制的VAR源被配置为检测在配电网络的边缘处或该边缘附近的第二近端电压，第二开关控制的VAR源包括VAR补偿部件和处理器，处理器被配置为使第二开关控制的VAR源能够在第二延迟之后基于第二近端电压来确定是否启用VAR补偿部件，并且能够基于该确定通过控制开关以启用VAR补偿部件，从而调整网络无功伏安。

第一延迟可以不等于第二延迟。多个分路连接的开关控制VAR源的不同成员的不同延迟可以防止至少两个不同成员之间的内耗。

附图说明

图1a示出在某些实施例中的从单个变电站馈送的典型配电馈线。

图lb示出在某些实施例中的从单个变电站馈送并包括多个网络边缘电压优化(ENVO)设备的配电馈线。

图lc示出在某些实施例中的从单个变电站馈送并包括多个ENVO设备的另一个配电馈线。

图2示出在现有技术中的在未实现电容器组的情况下由于负载而导致的沿馈线的电压降的示意图。

图3a示出在某些实施例中的在每个负载或靠近每个负载具有分路连接的开关控制的VAR源的配电网的示意图。

图3b示出在某些实施例中的在每个负载或靠近每个负载具有分路连接的开关控制的VAR源的配电网的另一个示意图。

图4a是示出在某些实施例中的可以分路连接的示例性开关控制的VAR源的电路图。

图4b是示出在某些实施例中的激活与继电器相关的半导体开关，以接合VAR补偿的曲线图。

图4c示出在某些实施例中的去激活与继电器相关的半导体开关，以解除VAR补偿的曲线图。

图5a和5b是示出在某些实施例中的与设定点相关的期望电压范围的曲线图。

图6是示出在某些实施例中的由开关控制的VAR源进行的电压调节的流程图。

图7是示出在某些实施例中的用两个开关控制的VAR源进行网络调节的事件的时序。

图8是示出在现有技术中的各节点处的典型电压分布的曲线图。

图9是示出在某些实施例中的用240个开关控制的VAR源操作以调节沿配电馈线的边缘的电压实现的在各节点处的相对平坦电压分布的曲线图。

图10是示出在某些实施例中的ENVO系统对线路电压变化(这可以由太阳能光伏电站引起)以及对线路负载的阶跃变化的动态响应的曲线图。

图11a是示出在某些实施例中的可以在柱顶变压器或任何电网资产内或在柱顶变压器或任何电网资产旁边的多个开关控制的VAR源的另一个电路图。

图1lb示出在某些实施例中的开关控制的VAR源。

图11c示出在某些实施例中的多个开关控制的VAR源。

图11d示出在某些实施例中的控制器。

图l1e示出在某些实施例中的包括耦合到控制器的ADC电路和ZCD电路的功率模块。

图12示出示例性数字设备的框图。

具体实施方式

由分配可再生能源渗透和在不建设新线路或基础设施的情况下增加电网容量的需求驱动的分配动态电压控制的新要求正在不断涌现。诸如保护电压下降(CVR)和伏特VAR优化(VVO)的应用简单地通过降低并且平坦化沿配电网的电压分布来使系统容量增加3-5％。为了实现现有技术中的CVR和VVO，对电网的改善在操作上是缓慢的，由于整个系统复杂性增加而难以建模，需要相当的后端基础设施(例如，建模以及集中式计算和通信设施)，安装足够数量的设施以改善性能是昂贵的，并且难以维护。进一步地，由于控制元件少并且粒状响应(granular response)差，常规的VVO方案实现很差的电压调节。

在本文讨论的各个实施例中，可以在每个客户点处或靠近每个客户点(即，在沿配电网的负载处)调节线路电压。例如，公共设施可以在每个客户位置处安装分路连接的开关控制的无功伏安(VAR)源。每个分路连接的开关控制的无功伏安(VAR)源可以检测该设备附近的电压并且决定启用VAR补偿部件(例如，电容器和/或电感器)，以调节网络上的电压。多个分路连接的开关控制的无功伏安(VAR)源独立地切换可以共同操作来平坦化沿电网的电压曲线(例如，沿从变电站开始的中压配电馈线的电压冲击)。该多个VAR源可以被控制以防止VAR源之间的内耗，同时允许连接点以较高的粒度和精度达到期望的电压设定值。

如果实现了分布式VAR补偿，则公共设施可以实现几个好处。例如，即使在系统配置变化时也可以沿线路最佳地保持期望的电压分布，系统损耗可以减少和/或可以提高系统稳定性和可靠性。也可以通过分布式动态可控VAR的可用性避免新的级联电网失效机制，例如故障引起的滞后电压恢复(FIDVR)。

在各个实施例中，在电网边缘处或电网边缘附近的分布式快速电压控制器和/或补偿器提供了能够在很少或没有内耗的情况下自主地对本地信息起作用的解决方案。这种方式可以消除一些节点处的电压变化的不确定性，使沿网络边缘的电压分布平坦化，以及允许有载分接头(LTC)将电压下降到可能的最低程度。

图la示出在某些实施例中的从单个变电站102馈送的典型配电馈线106。标准设计实践包括在变电站102处使用有载分接头(LTC)变压器104，其中在馈线上具有固定和可切换的中压电容器。图1示出从耦合到初级馈线106的各个配电馈线(例如，通过变压器108a-d与初级馈线分开的配电馈线)接收电力的一系列房屋(即，负载)110、112、114和116。在现有技术中，随着与变电站102的距离增加，沿初级馈线的公共设施电压118(例如，中压配电馈线106)减少。

在现有技术中，可以沿一个或多个初级馈线106分散放置有载分接头、缓动电容器组和线路电压调节器，以改善电压范围。在没有保护电压下降或CVR的情况下，第一房屋110具有所需要的大约124.2伏的公共设施电压。房屋112具有明显降低的大约120-121伏的公共设施电压。房屋114进一步具有所需要的在115与116之间的电压，而房屋116具有所需要的在114与115之间的电压。

图lb示出在某些实施例中的从单个变电站102馈送并包括多个网络边缘电压优化(ENVO)设备120a-d的配电馈线106。在各个实施例中，可以在任何数量的负载处或靠近任何数量的负载(例如，房屋110、112、114以及116)安置VAR补偿器(例如，或任何VAR源)，包括例如ENVO设备120a-d。结果，沿着与变电站102的距离可以使整体电压范围平坦化，由此节约能源，增加响应性，并且改善沿着较长配电馈线的整体控制。为了避免一个或多个VAR源之间的内耗，切换的动作(例如，接合/解除VAR补偿的切换时序或点)在所有VAR源或一部分VAR源之间可以是不同的。

每个VAR源可以分别至少基于接近VAR源的电压快速且独立地动作(例如，激活或去激活一个或多个VAR部件，例如电容器和/或电感器)，以改善电压调节且实现网络边缘电压优化(ENVO)(参照ENVO线路122)。ENVO线路122描绘房屋110所需要的电压是大约120伏。房屋112、114和116也可以需要大约在120伏周围的合理平坦的电压范围。本领域技术人员应当明白，ENVO线路122实现所需要的电压范围的期望平坦化，同时线路指示公共设施电压118而没有VAR补偿的急剧下降。

图lc示出在某些实施例中的从单个变电站102馈送并包括多个ENVO设备120a-d的另一个配电馈线106。在各个实施例中，ENVO设备120a-d可以进一步包括应用保护电压下降(CVR)以进一步降低所需要的电压。线路124表示在ENVO设备132a-b应用CVR的情况下房屋110、112、114和116所需要的电压。例如，线路124(像ENVO线路122)是相对平坦的。房屋110和112可能需要大约115.2伏，而房屋114可能需要大约115伏。进一步地，在这个示例中，房屋116可能需要115.4伏。提高系统的容量利用率的需求正推动公共设施在非ENVO设备上使用诸如保护电压下降(CVR)以及伏特VAR优化(VVO)的技术实现峰值需求量降低和容量扩展。公共设施公司当前通过从电网中的多个点接收信息、对性能进行建模、对建议的改善进行建模以及潜在地协调沿着变压器的中压侧上的初级馈线的电容器组的动作来应用VAR。

之前存在的电压调节设备的较差的可控制性向系统规划者和经营者提出带来了管理电压变化的严峻挑战。具体地，较差的可控制性限制了配电馈线可以被管理的长度。较差的可控制性还限制了在将终端用户位置处的所有电压保持在界限内的同时能够处理的负载可变性。

进一步地，新的趋势看到了，越来越多地使用具有断路器/重合器的分段器来隔离故障区段并且向其他非故障线路区段恢复电力，从而导致网络和电压分布的明显变化。越来越多地使用网络重新配置也使得将电容器组和LTC放置在固定地点的任务变得更加困难，这是因为这种放置必须满足多种配置的需要。而且，越来越多地使用分布式发电资源，例如屋顶光伏(PV)阵列，会在本地产生电力流的逆转，距离变电站越远线路电压越高，并且会导致所实现的任何电压调节算法的崩溃。

本领域技术人员应当明白，在电网边缘处或电网边缘附近的VAR源可以单独地对可能是由于光伏阵列(例如，绿色能源发展，如太阳能电池板)造成的较高线路电压起反作用和校准。这些VAR源可以允许客户和网络享有绿色电力的好处，而无需明显再设计或改变电网以适应该变化。由于网络边缘对沿着电网的事件或变化快速且独立地反应，因此用于缓慢电压控制和调节的含有电网的完整状态(包括影响负载和输入的所有变量)集中式算法也变得没有必要。

图2是示出在现有技术中的在未实施电容器组的情况下由于负载而造成的沿着馈线的电压降的示意图。如图2所示，自变电站的馈线线路的长度受电压降限制。在这个示例中，可用电压存在10％的变化。在现有技术中，目的是保持电压在宽带内。由于可用的控制手段很少，因此只有过程控制是可能的。理想地，电压应当沿着所有线路被严密调节到规范，包括在动态波动存在的情况下。在传感器少、校准点少、通信慢以及操作次数有限的情况下，现有技术的控制不能满足新的和未来的配电电网的动态控制要求。

通过使用分散布置的电容器组，可以实现电压调节以平坦化可用的电压范围和降低损耗。电容器组可以基于例如温度操作，或基于来自集中式控制设施的命令操作。当基于例如温度时，为了避免电容器组的相互作用和最大化电容器组的开关寿命，激活或去激活一个或多个电容器的切换是不频繁且缓慢的。在集中式设施的控制下操作的电容器组可以被单独命令以避免相互作用。

尽管尝试通过CVR控制电压，沿着馈线长度的下降仅轻微影响电容器组的激活。在这些示例中，电容器组可能每天切换三到四次。该过程也可能是缓慢的。在一个示例中，可能花费15分钟来：1)检测状况；2)向集中式设施提供这些状况；3)集中式设施对状况进行建模并且确定启用或禁用电容器组；4)向一个或多个电容器组提供命令；以及5)接收命令并且执行切换。即使一个或多个这些缺点被克服，在试图控制电压的多个设备之间仍然可能存在内耗。例如，在每个设备尝试补偿电网的电力状态时，多个晶闸管切换的电容器会彼此冲突。由于晶闸管切换的电容器以交叉目的工作，因此它们往往过分补偿或欠补偿，同时不断地对电网上的其他晶闸管切换的电容器的校准做出反应。

图3a示出在某些实施例中的在每个负载处或靠近每个负载具有分路连接的开关控制的VAR源的配电网的示意图。负载被示为房屋或住宅。除了房屋或住宅以外，本领域技术人员应当明白，负载还可以是包括但不限于商业设施或工业设施的任何负载。负载可以是任何部件，电路，设备，配电网上消耗、耗散、辐射或使用电力的装备或系统的零件。配电网是电网，例如用于从供给装置向消费者输送电力的互连网络。

在这个示例中，可以在网络边缘处或网络边缘附近调节电压，从而允许网络边缘的电压优化(ENVO)。网络边缘是配电网中接近接收电力的负载的部分。在一个示例中，负载是客户负载。网络边缘可以是在变压器的低压侧。例如，网络边缘可以包括一个或多个被配置为向多个客户负载(例如，房屋住宅)提供电力的馈线。

在图3中，变电站通过一系列区域配电馈线向住宅(例如，负载)提供电力。每个住宅和分路连接的开关控制的VAR源耦合到配电网。在各个实施例中，每个分路连接的开关控制的VAR源被配置为检测电压并且基于检测到的电压来调整网络无功伏安(VAR)。在一个示例中，分路连接的开关控制的VAR源启用电容器和/或电感器来改变(例如，降低或消除)配电网的无功功率，由此调节网络的电压(即，网络电压)。无功功率的改变可以降低沿着配电馈线的电压降。

如关于图1所讨论的，分路连接的开关控制的VAR源可以被放置在任何数量的负载处或靠近任何数量的负载。结果，可以沿着自变电站的距离使整体电压范围平坦化，由此节约能量，增加响应性，以及改善沿着较长配电馈线的整体控制。VAR源可以各自分别至少基于接近VAR源的电压而快速且独立地动作(例如，激活或去激活一个或多个VAR部件，例如电容器和/或电感器)，从而共同动作以改善电压调节和实现ENVO。图3示出在没有实现电容器组的情况下，配电电压降是平坦的，例如在图3中示出的整个网络上是+/-2％的变化。

图3b是示出在某些实施例中的在每个负载处或靠近每个负载具有分路连接的开关控制的VAR源的配电网的另一个示意图。在图3b中，具有有载分接头(LTC)304的变电站302馈送配电馈线306，其中在整个配电馈线306上具有线路电感。负载312、314、316和318分别经由变压器310a-d接收来自配电馈线306的电力。进一步地，变压器与负载之间的每个子馈线可以包括一个或多个ENVO设备310a-e，所述一个或多个ENVO设备310a-e可以被配置为用作一个或多个VAR补偿器。在各个实施例中，多个ENVO设备(例如，ENVOVAR单元)可以沿着典型配电馈线的长度部署，以平坦化所需要的电压并且对网络状况进行响应。

在各个实施例中，可选的中央控制器320可以与一个或多个ENVO设备310a-e通信，以接收关于一个或多个ENVO设备310a-e的动作的传感器信息和/或行为信息。在某些实施例中，一个或多个ENVO设备310可以包括被配置为彼此通信和/或与中央控制器320通信的通信接口。在某些实施例中，中央控制器320可以提供可辅助控制一个或多个ENVO设备310何时变为激活的一个或多个(本文所讨论的)设定值(例如，基于比较一个或多个设定值与一部分配电网络的电压)。中央控制器320将在这里进一步讨论。

图4a是示出在某些实施例中的可以分路连接的示例性开关控制的VAR源400的电路图。开关控制的VAR源400可以是大量开关控制VAR源400在配电网(即，电网)边缘处或配电网边缘附近的一部分。

在高层次上，开关控制的VAR源400包括电容器412(例如，VAR补偿部件)，电容器412通过与半导体开关416(例如，三端双向控制硅420-NTC418是可选的)并联的继电器414进行控制。处理器(例如，控制器426)可以基于电压来控制继电器414和半导体开关416。例如，控制器426可以(例如，通过线路402)检测接近开关控制的VAR源400的电压。基于检测到的电压，控制器426可以通过控制继电器414和半导体开关416来启用或禁用电容器。如这里所讨论的，继电器414和半导体开关416可以一起工作以在切换操作期间保护并且延长开关控制的VAR源400的各种部件的寿命。

示例性开关控制的VAR源400包括线路402和430、熔丝404、电感器406、电阻器408、410、418、422和424、电容器412、继电器414、包含可选的NTC418和三端双向控制硅420的开关416、控制器426以及电源单元(PSU)428。线路402和430可以耦合到馈线，例如变压器的低压侧上的馈线。在一个示例中，线路402和430可以耦合到被配置为向(例如，在网络边缘上或网络边缘处的)一个或多个负载提供电力的任何线路或馈线。在某些实施例中，开关控制的VAR源400接近住宅负载或商业负载。例如，开关控制的VAR源400可以在接近负载的智能电表、普通电表或变压器内。本领域技术人员应当明白，开关控制的VAR源400可以在任何电网资产内。

熔丝404被配置为保护开关控制的VAR源400免于电压尖峰、瞬变、过大电流等。熔丝404可以是任何熔丝，并且可以是容易可替换的。在某些实施例中，如果熔丝404短路电路和开关控制的VAR源400从配电网断开，则输送到住宅负载和/或商业负载的电力可能不会中断。

电感器406和电阻器408可以用作L-R缓冲器(snubber)，以控制峰值浪涌电流(例如，在启动状况期间)并且管理共振。在某些实施例中，电感器406和电阻器408可以防止由从线路402接收的电压或电力的变化和/或开关控制的VAR源400的激活或去激活而导致的对电容器412和/或开关控制的VAR源的其他电路的磨损。

本领域技术人员应当明白，在某些实施例中，电感器406和电阻器408会降低电容器412对谐波共振的易感性。在各个实施例中，开关控制的VAR源400不包括电感器406和/或电阻器408。

电容器412可以是被配置为补偿无功功率(例如，VAR)的任何电容器。在各个实施例中，继电器414和/或半导体开关416可以形成一开关，该开关完成电路，从而允许电容器412影响网络的无功功率。在一个示例中，如果继电器414是打开的并且(半导体开关416的)三端双向控制硅420被去激活，则电容器412可以是开路的一部分，因此，对配电网或负载没有影响。

电阻器410是可选的泄放电阻器。在某些实施例中，当电容器被开关禁用或断开时(例如，经由继电器414和/或半导体开关416)，电阻器410可以潜在地接收来自电容器412的能量，由此允许电容器412的能量状态减少。

继电器414可以被用于降低当半导体开关416是激活时的损耗。半导体开关416可以被用于在接通或断开时提供精确且快速的响应。本领域技术人员应当明白，可以使用任何经过适当测试的继电器(例如，经过测试的机电继电器)。

半导体开关416的三端双向控制硅420是栅极控制的晶闸管，在其中电流能够在两个方向流动。继电器414和/或三端双向控制硅420可以用作一个或多个开关。例如，控制器426可以打开继电器414并且将三端双向控制硅420去激活，从而产生开路以断开电容器412。

本领域技术人员应当明白，可以使用任何开关。例如，也可以使用诸如IGBT、晶闸管对或晶闸管/二极管布局的开关S。在另一个示例中，mosfet或IGBT可以与二极管并联使用，以控制电容器412。

本领域技术人员应当明白，继电器414和三端双向控制硅420可以一起工作，以维持开关控制的VAR源400的全部部件或部分部件的寿命。控制器426可以被配置为控制继电器414和三端双向控制硅420，以避免瞬变或其他不希望的可能影响电路寿命的功率特性的方式切断电路。例如，控制器426可以确保在命令三端双向控制硅420去激活之前(例如，1/2周期后)，继电器414是打开的(例如，如果继电器414是闭合的，则命令继电器414打开)。这个过程可以防止继电器414上的火花或电弧，并且进一步地，可以维持继电器414的寿命。在某些实施例中，三端双向控制硅420可以被接通，并且在足够的延迟后，继电器414可以被闭合。接着，控制器426可以命令继电器414打开，由此保护电路的一个或多个部件。

在各个实施例中，开关控制的VAR源400包括继电器414，但是不包括半导体开关416。在一个示例中，控制器426可以命令继电器414打开或闭合，由此启用或禁用电容器412。在其他实施例中，开关控制的VAR源400包括半导体开关416，但是不包括继电器414。控制器426可以类似地控制三端双向控制硅420启用或禁用电容器412。

可选的电阻器418可以是负温度系数(NTC)的电阻器或热敏电阻。NTC电阻器418是其电阻会随着温度而改变的电阻器类型。通过控制NTC电阻器418，三端双向控制硅420可以在不用等待线路402的AC功率的过零电压的情况下被激活或去激活，从而允许以最小延迟插入VAR源。例如，在没有NTC电阻器418的情况下，三端双向控制硅420只可以在AC电压跨过零伏时被激活。NTC电阻器418可以被配置为使得三端双向控制硅420可以在任何点被激活而没有或少有不期望的效果(例如，最小或降低的浪涌)。

电阻器422和424会衰减过滤来自线路402的要被控制器426接收的信号。

控制器426可以被配置为基于线路402的电压来确定近端电压(proximate voltage)并且可以启用或禁用电容器412。在各个实施例中，控制器426是诸如微处理器的处理器和/或可以检测馈线402的电压的外设接口控制器(PIC)微控制器。

在某些实施例中，基于该电压，控制器426可以控制继电器414和/或三端双向控制硅420将电路打开或闭合，由此启用或禁用电容器412。例如，如果检测到的电压是不期望的，则控制器426可以通过命令三端双向控制硅420激活和/或命令继电器414闭合来启用电容器412。接着，电容器412可以补偿无功功率(例如，调节网络电压)。

本领域技术人员应当明白，继电器414的响应可能存在延迟(例如，继电器414可能是当与三端双向控制硅420相比缓慢反应的机电继电器)。在这个示例中，打开继电器414的命令可以在去激活三端双向控制硅420的命令之前发送。

电网上电容器的一个最常见的失效机制是过压。在某些实施例中，继电器414和三端双向控制硅420可以在检测到过压时被去激活，由此保护电容器。

控制器426可以延迟激活开关(例如，继电器414和半导体开关416)。在各个实施例中，多个开关控制的VAR源400对电网内的电压进行反应。为了防止开关控制的VAR源400之间的内耗，一个或多个设备可以延迟启用或禁用VAR补偿部件(例如，电容器412)。在各个实施例中，每个开关控制的VAR源400的控制器包括不同的延迟。结果，每个开关控制的VAR源400可以在不同时间激活开关以调节电压，由此向每个设备给出检测可能由一个或多个开关控制的VAR源400产生的电压变化的时间。

本领域技术人员应当明白，该延迟可以在开关控制的VAR源400的制造期间被设定，或者可以从集中式通信设施上传。可以为每个不同的开关控制的VAR源400随机地设定延迟。

电源单元(PSU)可以使电力适合于控制器426。在某些实施例中，控制器426从线路402、电池和任何其他电源供应的电力供电。PSU428可以是任何电源。

虽然图4a将耦合到电阻器422的线路描绘为在熔丝404的未保护侧，但是本领域技术人员应当明白，熔丝404可以保护控制器426和PSU428。例如，电阻器422可以经由熔丝404耦合到线路402。

在各个实施例中，开关控制的VAR源400可以动态且自主地操作，以调节电压和/或补偿电网故障。本领域技术人员应当明白，开关控制的VAR源400可以基于检测到的电压来调节无功功率，并且因此调节网络电压，而不用检测或分析电流。在某些实施例中，负载电流信息可以从额外的电流传感器或从智能电表导出。

在某些实施例中，开关控制的VAR源400可以包括可被用于调节电压的电感器。例如，一个或多个电感器可以代替电容器412。在另一个示例中，一个或多个电感器可以与电容器412并联。电感器可以耦合到熔丝404(或不同的熔丝)，并且可以进一步耦合到单独的开关。例如，(多个)电感器可以与三端双向控制硅(或mosfet或IGBT)并联地耦合到继电器，这可以执行类似于继电器414和半导体开关416的切换。控制器426可以通过启用一个开关并且用另一开关生成开路，从而启用电感器且禁用电容器412。类似地，控制器426可以禁用电感器且启用电容器412，或者替换地，禁用两者。本领域技术人员应当明白，与电感器关联的三端双向控制硅也可以耦合到NTC电阻器，从而允许三端双向控制硅在任何时间被去激活。

开关控制的VAR源400可以被分路连接到配电网。在一个示例中，开关控制的VAR源400经由导电线路402和430分路耦合在住宅或其他商业负载处，或者接近住宅或其他商业负载。分路连接可以是电路内的部件以如下方式进行的连接，在这种方式中，存在多个路径，电流在其间被划分，而所有部件具有同一施加电压。

在一个示例中，馈线可以从变压器延伸到一个或多个负载(例如，住宅)。馈线也可以与开关控制的VAR源400以分路方式耦合。在某些实施例中，如果开关控制的VAR源400失效或以其他方式不工作，则因为分路连接，配电网的电力输送不中断(例如，即使到开关控制的VAR源400的连接变成开路，变压器与沿着馈线的一个或多个负载之间的电力不会中断)。

在各个实施例中，开关控制的VAR源400可以被布置在电表(例如，智能电表)内部或与电表一起布置，使得安装可以是背载式的，从而节省公共设施的总安装成本和读取成本。开关控制的VAR源400可以使用智能电表内的通信链路与公共设施通信，获取VAR分派或电压设定值命令，和/或通知公共设施故障。多个开关控制的VAR源400可以被布置在公共外壳中，并且可以被装设在另一电网资产上，例如柱顶或支架安装变压器上。这可以允许较低成本的VAR补偿，降低通信链路的成本，并且允许导出另外的值，例如评估资产的状态和预期寿命。

在各个实施例中，多个开关控制的VAR源可以各自包括通信模块。通信模块是被配置为与一个或多个数字设备或其他分路连接的开关控制的VAR源以无线方式或有线方式通信的任何硬件。通信模块可以包括调制解调器和/或天线。

一个或多个开关控制的VAR源可以接收一个或多个设定值，所述一个或多个设定值与电压进行比较，以帮助确定是否接合VAR补偿部件。设定值可以是改善电压调节的预定值。开关控制的VAR源的处理器可以基于近端电压与设定值的比较，确定是否调整电压。本领域技术人员应当明白，对于不同的开关控制的VAR源，设定值可以是不同的。

例如，开关控制的VAR源可以将检测到的馈线电压(例如，近端电压)与一个或多个设定值进行比较，从而基于该比较确定是否激活电容器。例如，如果检测到的电压高于先前接收到的设定值，则开关控制的VAR源可以启用电容器以降低电压。替换地，如果该电压低于先前接收到的设定值，则开关控制的VAR源可以禁用原本激活的电容器以降低电压。

在某些实施例中，通信设施可以分派和/或更新一个或多个设定值。开关控制的VAR源可以经由蜂窝网络、电力线载波网络(例如，经由电网)、以无线方式、经由近场通信技术等进行通信。通信设施可以以任何速率或速度更新任何数量的开关控制的VAR源的设定值。例如，通信设施可以基于电网、电力使用率或任何其他因素的变化而更新设定值。

在某些实施例中，开关控制的VAR源中的一个或多个可以接收信息和提供信息。例如，开关控制的VAR源中的一个或多个可以向一个或多个通信设施(例如，数字设备)提供电压信息、电流信息、谐波信息和/或任何其他信息。

可以跟踪并且评估由开关控制的VAR源中的一个或多个检测的、接收的或以其他方式处理的信息。例如，电压和/或其他电力信息可以被VAR源或集中式设施跟踪，以确定使用率和识别不一致的使用。预期使用的历史可以被开发并与更新的信息进行比较，以识别可能指示窃电、一个或多个电网部件的失效或退化装备的变化。在某些实施例中，一个或多个开关控制的VAR源可以提供信息，以监测老化的装备。当电压的变化或其他信息指示退化或降级时，可以在失效之前规划并且执行改变、更新或维修。

本领域技术人员应当明白，开关控制的VAR源的控制器可以启用或禁用电感器。如本文所述，在某些实施例中，开关控制的VAR源可以包括并联的电感器和电容器。在某些示例中，基于检测到的电压对一个或多个接收到的设定值的比较，分路连接的开关控制的VAR源的控制器可以独立地启用或禁用电感器和电容器。

图4b是示出在某些实施例中的激活与继电器有关的半导体开关以接合VAR补偿的曲线图。如这里所讨论的，当激活开关控制的VAR源400时，控制器426可以被配置为在激活继电器414之前激活三端双向控制硅420。在某些实施例中，控制器426可以在预定延迟之后激活继电器414。该延迟可以是任何延迟。在一个示例中，控制器426可以在开关控制的VAR源400的制造之前或之后，在校准或安装期间接收预定的延迟(例如，作为软件或固件)。

如图4b所示，三端双向控制硅420可以在电压是低的和/或电容电流接近0时被激活。在一延迟之后，例如其可以是大约一个周期，继电器414可以被闭合。本领域技术人员应当明白，利用NTC电阻器418，三端双向控制硅420可以在任何时候被激活。进一步地，继电器414可以在三端双向控制硅420是激活的之后的任何时间被闭合(即，延迟可以是任何时间长度)。

图4c是示出在某些实施例中的去激活与继电器414有关的半导体开关以接触VAR补偿的曲线图。如这里所讨论的，当去激活开关控制的VAR源400时，控制器426可以被配置为确保在去激活三端双向控制硅420之前，继电器414是闭合的。控制器426可以随后去激活(打开)继电器420。在某些实施例中，控制器426可以在预定的延迟之后去激活继电器414。该延迟可以是在校准或安装期间接收到的任何延迟，其可以是软件或固件。

如图4c所示，继电器420可以在任何时间被闭合。在某些实施例中，控制器426确认继电器420是闭合的。如果继电器420是打开的，则控制器426可以控制继电器420闭合。在一延迟之后(例如，在大约一个周期或任何时间之后)，控制器426可以去激活三端双向控制硅420。本领域技术人员应当明白，三端双向控制硅420可以在任何点被去激活。在三端双向控制硅420被去激活之后，控制器426可以控制继电器414打开。在某些实施例中，控制器426可以在预定的延迟值后控制继电器414打开。该延迟可以等于或不等于闭合继电器与去激活三端双向控制硅414之间的延迟。

图5a和图5b是示出在某些实施例中的与设定值有关的期望的电压范围的曲线图500和508。在各个实施例中，开关控制的VAR源可以包括单个设定值502(例如，240伏)。开关控制的VAR源可以被配置为通过比较检测到的电压和设定值502来调整电压(例如，通过控制VAR补偿部件)。阈值504和506可以在开关控制的VAR源启用或禁用VAR补偿部件之前识别允许的电压范围(例如，+/-2伏)。

本领域技术人员应当明白，阈值504和506可以相等或不相等。进一步地，阈值504和506可以随着时间改变(例如，通过基于一天中的时间、季节、温度、电压、电流、检测到的电压的变化率等而变化的算法)。

图5b是示出在某些实施例中的描绘随时间的电压并且识别设定值510和512的曲线图。设定值510和512将期望的“理想”电压(例如，240伏)囊括在内。在各个实施例中，开关控制的VAR源可以检测近端电压并且将检测到的电压与设定值510和512进行比较。如果该电压高于设定值510或低于设定值512，则开关控制的VAR源可以启用/禁用VAR补偿部件或以其他方式调节电压，从而进行校正。虽然一个开关控制的VAR源的影响可能不会明显改变网络电压，但是自主操作以改变网络电压的多个VAR源可以调节多个点上的电压。因此，许多设备的有限改变可以以有限的额外成本对配电产生明显效率和改善。

在各个实施例中，开关控制的VAR源中的一个或多个不具有通信模块，而是可以包括在制造时预先配置的设定值。在其他实施例中，开关控制的VAR源中的一个或多个包括通信模块，并且因此，设定值可以被其他开关控制的VAR源或一个或多个通信设施改变或更新。

在某些实施例中，开关控制的VAR源中的一个或多个可以包括调节分布图(profile)。调节分布图可以包括基于时间、近端状况或使用率改变一个或多个设定值以便改善保护的策略。如果使用率有可能出现波峰(例如，基于每天的热量、商业负载、住宅负载或与电动汽车的充电设施的接近度)，则调节分布图可以相应地调整设定值。结果，可以根据感测到的使用率、电压变化、一天中的时间、一年中的时间、外界温度、社会需要或任何其他标准而改变设定值。

本领域技术人员应当明白，开关控制的VAR源中的一个或多个可以在任何时间通过通信模块接收调节分布图。在某些实施例中，开关控制的VAR源中的一个或多个可以不包括通信模块，但可以仍然包括先前已经配置的一个或多个调节分布图。

图6是示出在某些实施例中的由开关控制的VAR源进行的电压调节的流程图。在步骤602中，开关控制的VAR源可以接收第一设定值。在某些实施例中，开关控制的VAR源包括可以从数字设备(例如，以无线方式或通过智能电表的通信模块)、另一个分路连接的开关控制的VAR源(例如，通过近场通信)、电力线载波通信等接收该设定值的通信模块。该设定值可以激活开关控制的VAR源，以启用VAR补偿，或者在某些实施例中，该设定值可以是可与检测到的近端电压进行比较的电压设定值。

在某些实施例中，公共设施可以包括VAR源服务器或被配置为与不同VAR源通信的其他设备(例如，经由WiFi、蜂窝通信、近场通信、有线或电力线载波)。在各个实施例中，VAR源服务器可以与一个或多个其他服务器通信，以便与VAR源通信。例如，VAR源服务器可以通过智能电表或与智能电表通信的服务器进行通信。一个或多个智能电表可以包括VAR源或以其他方式与一个或多个VAR源通信。

第一设定值(例如，电压设定值)可以是调节分布图的一部分。在一个示例中，多个调节分布图可以在制造期间或通过通信模块由开关控制的VAR源接收。每个调节分布图可以包括一个或多个不同的设定值，以便基于各种因素(例如，一天中的时间、使用历史、负载类型、绿色能源产量等)改善电力分布和/或效率。在各个实施例中，开关控制的VAR源的处理器可以基于检测到的电压、电压变化率、与其他开关控制的VAR源的通信、与VAR源服务器的通信、温度、一天中的时间、电网的变化等切换调节分布图。一旦根据调节分布图实施，开关控制的VAR源的处理器可以继续检测近端电压，并将该电压与新的设定值进行比较，以便确定VAR补偿部件是否应当启用或禁用。

在步骤604中，控制器426(即，处理器)检测在网络边缘处(例如，电网的负载附近)的近端电压。近端电压是从线路402接收的电压(例如，线路402耦合到馈线或电网资产的这点处的电压)。近端电压可以是在电压检测时分路连接的开关控制的VAR源400在配电网中所耦合到的地方的电压。

在某些实施例中，开关控制的VAR源可以通过另一个开关控制的VAR源或电网资产检测电压。在某些实施例中，智能电表、变压器或其他电力设备可以检测电压。开关控制的VAR源可以在输电时或输电期间从其他设备接收检测到的电压或截取检测到的电压。

在步骤606中，控制器426可以将检测到的近端电压与任何数量的设定值进行比较，以确定VAR补偿部件是否可以被启用或禁用。如这里所讨论的，控制器426可以基于该比较来控制开关(例如，继电器和/或半导体开关)，以启用或禁用一个或多个电容器和/或一个或多个电感器。本领域技术人员应当明白，启用或禁用VAR补偿部件的确定可以由开关控制的VAR源的处理器做出，而不是由集中式设施做出。该确定可以自主地并且独立于其他开关控制的VAR源进行。

通过任何数量的开关控制的VAR源的操作来将电压调节在期望的范围内，可以实现网络的电压调节。进一步地，电压范围可以是平坦的并且能够动态地对沿着一个或多个配电线和/或馈线的变化进行响应。

在步骤608中，控制器426可以延迟切换VAR补偿部件持续预定的时间。如这里所讨论的，为了避免任何数量的开关控制VAR源之间的内耗，开关控制的VAR源中的一个或多个可以延迟切换持续预定的时间。对于不同的开关控制的VAR源，延迟时间可以是不同的。例如，即使第一开关控制的VAR源检测到调节电压的需求，该第一开关控制的VAR源也可以等待，直到第二开关控制的VAR源已经做出类似的确定并启用VAR补偿。第一开关控制的VAR源可以检测网络中的变化，并另外确定是否进一步启用额外的VAR补偿。结果，多个开关控制的VAR源可以不必不断地校正和再校正由其他开关控制的VAR源引起的网络电压的变化。

延迟时间可以由VAR源服务器、其他开关控制的VAR源更新，或者可以是调节分布图的一部分(例如，其可以包括根据需求的多个不同延迟时间)。在某些实施例中，如果检测到的电压以相当的速率改变，则延迟时间可以被加速。本领域技术人员应当明白，可以存在许多不同的方式来提供、更新和/或改变开关控制的VAR源的延迟时间。

在步骤610中，在检测到并确定需要改变网络电压并且等待该延迟时间之后，开关控制的VAR源可以再次检测电压的任何变化，并将该变化与一个或多个设定值进行比较。如果在步骤612中的决定保持与先前在步骤606中的确定一致(例如，VAR补偿部件应当被启用或禁用)，则开关控制的VAR源可以通过使用开关来启用或禁用VAR补偿部件，由此调节网络电压。

在一个示例中，如果近端电压高于第一设定值，则控制器426可以控制继电器414和三端双向控制硅420，以形成到线路402的连接，或确认继电器414是闭合的和/或三端双向控制硅420被启用。如果近端电压低于第二设定值，则控制器426可以控制继电器414和三端双向控制硅420，以打开到线路402的连接，或确认继电器414是打开的和/或三端双向控制硅420被禁用。

在某些实施例中，多个分路连接的开关控制的VAR源中的每个可以在该设定值高于检测到的近端电压时增加在前的(leading)无功伏安，并且在该设定值低于检测到的近端电压时减少在前的无功伏安。

在某些实施例中，控制器426可以基于检测到的近端电压与设定值的比较，启用或禁用电感器。例如，基于该比较，控制器426可以禁用电容器并且启用电感器(例如，控制器426可以控制继电器414和三端双向控制硅520以产生开路，从而禁用电容器，同时控制另一个继电器和另一个三端双向控制硅以启用电感器，从而调节电压)。

在各个实施例中，可以随时间跟踪电压。在某些实施例中，控制器426可以随时间跟踪检测到的近端电压并且向另一个开关控制的VAR源和/或数字设备提供信息。例如，一个开关控制的VAR源可以与任何数量的其他开关控制的VAR源(例如，在柱顶密封件中)通信。一个或多个开关控制的VAR源可以是任何电网资产例如变电站或变压器的一部分。

在某些实施例中，所跟踪的检测到的电压可以被评估和/或与电压历史进行比较。电压历史可以是过去使用的历史，或者可以指示预期的使用。在各个实施例中，控制器426或数字设备可以基于该比较来检测失效的电网资产。例如，电网资产的预期输出和/或输入可以被确定并且与所跟踪的检测到的近端电压进行比较。如果当前检测到的近端电压和/或所跟踪的检测到的近端电压不在预期的范围内，则所跟踪的检测到的近端电压可以被审查，以确定电网资产是否已经失效或正在退化。结果，可以在性能明显受影响之前识别需要被替换或接收维修的退化装备并且编入预算，由此改善电力输送和配电网维护的效率。

本领域技术人员应当明白，可以识别任何潜在的窃电。在各个实施例中，每个开关控制的VAR源可以检测和跟踪电压。所跟踪的电压可以被记录和/或提供给VAR源服务器(例如，经由通信模块或另一个数字设备例如智能电表的天线)。VAR源服务器可以例如跟踪由所有开关控制的VAR源服务器沿着馈线识别的电压，并将该电压与公共设施(例如，经由智能电表)跟踪的消耗进行比较。基于该比较，可以检测到窃电。进一步地，部分基于任何数量的开关控制的VAR源的效果，可以定位窃电，以便进一步调查。

如本文所建议的，大规模分布式动态可控的VAR源战略利用了(leverage)公用公共设施已承担的其他成本。例如，开关控制的VAR源可以被设置在智能电表内部或与智能电表一起设置，使得该安装可以与电表的安装或读数/维护并行进行。这些电表感测电压和电流，以计算负载的电力消耗，并且进行通信以将信息中继到中央数据储存库。安装这些的成本已经纳入电表成本中。

与电表的简单通信机制可以允许电表与开关控制的VAR源之间的通信(例如，用于向公共设施报告状态，接收设定值，接收延迟时间，和/或用于获取激活的命令)。在某些实施例中，智能电表内的负载电流测量值可以被传送到开关控制的VAR源，用于电压调节的确定。

在各个实施例中，电表的开关控制的VAR源可以是非常紧凑和超低成本的。在某些实施例中，典型的等级可以是在240伏对应于2安培的电容电流的240VAR。这可以大约是向客户供应5kW的变压器阻抗的5％的漏阻抗上的VAR降。通过假设负载多样性因子，公共设施网络和资产负载计算可以以统计方式完成。如果配电电路上的全部电表(例如，10,000)具有开关控制的VAR源，则在该条线路上会有2.5M VAR的动态控制的VAR，它们以每相的方式部署。例如，将每开关控制的VAR源的补偿提高到500VAR，可以仅提高轻微的成本，但可以提供5.0M VAR的动态VAR补偿。

在各个实施例中，开关控制的VAR源可以被集成在任何公共设施资产(例如柱安装变压器或灯柱)中或旁边。如本文所讨论的，通信容量不是开关控制的VAR源的操作的要求，但可以增大获取分派指令和向公共设施传送状态的能力。可能的实施方式是，将多个开关控制的VAR源捆绑(bundle)到公共外壳中，并且将该捆绑设置在向多个住宅或商业负载供应电力的变压器内或接近该变压器。该捆绑可以连接到变压器的低压侧上，由此最小化或降低对开关控制的VAR源的BIL管理的要求。

本领域技术人员应当明白，该捆绑可以允许单个通信模块与多个开关控制的VAR源集成，由此允许更大的成本节省。这种类别的设备在成本上可以被测量为实际设备成本的价钱与所输送的千VAR的比率($/kVAR)。这种捆绑也可以允许单个电源和控制器的使用，并且提供关于不同开关控制的VAR源的切换行为的可靠信息。

在捆绑单元中，最小化或降低谐波对电网的影响是可能的。这种实施方式可以维持单个用户单元的基本特征，然而，该捆绑可以通过以下方法向公共设施客户提供更多的价值：将电流和温度测量集成到单元中，使用变压器负载和温度漂移来计算对变压器寿命的影响，和/或向公共设施传递变压器状态。捆绑的开关控制的VAR源的实施方式，尤其是在如公共设施中常规使用的那样被设置在紧密靠近柱顶或支架安装的变压器时，可以通过执行动态伏特VAR优化并且用作针对位于配电网上的数以百万计的变压器的资产监测器，向公共设施提供高价值。

在各个实施例中，为了避免多个开关控制的VAR源基于从其他开关控制的VAR源感知的变化而调整和再调整无功功率，一个或多个控制器可以基于不同的检测到的电压来激活或去激活不同的开关控制的VAR源。

开关控制的VAR源可以基于测得的线路电压而不是负载或线路电流来执行无功功率补偿。结果，开关控制的VAR源可以不执行功率因子校正。功率因子补偿可以查看线路电流和电压，以评估所要求的校正水平，并且可以操作以使客户负载功率因子为单位一。功率因子校正可以不管理用于电网电压调节的无功功率。本领域技术人员应当明白，功率因子校正通常被用来减少处罚，并且可以将由公共设施提供的能量减少到一定程度(如果负载具有明显的滞后功率因子)。在其他实施例中，除了使用加权算法进行电压调节以外，开关控制的VAR源还可以检测电流(例如，经由电表、电网资产或控制器524的评估)并且执行功率因子校正。

图7是示出在某些实施例中的用两个开关控制的VAR源进行网络调节的事件的时序。在各个实施例中，第一和第二开关控制的VAR源可以彼此接近(例如，耦合到同一或相关的馈线)。由一个开关控制的VAR源引起的电压变化可以被检测到并由另一个开关控制的VAR源做出反应。结果，为了避免内耗(例如，鉴于其他开关控制的VAR源的动作而不断校正和重新校正电压)，一个或多个开关控制的VAR源的切换过程可以被延迟不同的延迟时间。结果，即使第一开关控制的VAR源基于检测到的电压初始确定启用VAR补偿部件，该第一开关控制的VAR源也可以等待一延迟时间，由此给第二开关控制的VAR源一个校正电压的机会。如果第二开关控制的VAR源的动作足够，则第一开关控制的VAR源可以检测该变化并且不执行任何切换动作。

在步骤702中，第一开关控制的VAR源检测接近第一网络边缘的第一电压。在某些实施例中，第一开关控制的VAR源检测在变压器的低电力侧的特定负载处的电压。在步骤704中，第一开关控制的VAR源可以比较第一近端电压和设定值，以确定第一开关控制的VAR源的VAR补偿部件是否应当被启用。在步骤706中，开关控制的VAR源可以延迟切换到接合VAR补偿部件持续一预定的时间(即，持续第一延迟)。

在步骤708中，第二开关控制的VAR源检测接近第二网络边缘的第二电压。在某些实施例中，第二开关控制的VAR源检测在变压器的低电力侧的特定负载上的电压。在一个示例中，第一和第二开关控制的VAR源均耦合到同一馈线和/或同一变压器的同一侧。在步骤710中，第二开关控制的VAR源可以比较第二近端电压和设定值，以确定第二开关控制的VAR源的VAR补偿部件是否应当被启用。在步骤712中，开关控制的VAR源可以延迟切换到接合VAR补偿部件持续第二预定的时间(即，持续第二延迟)。

第一和第二延迟可以是不同的时间段。结果，每个开关控制的VAR源可以延迟对检测到的近端电压与一个或多个设定值进行比较，直到其他开关控制的VAR源已经具有校正网络电压的机会。在该预定时间之后，如果初始确定仍然是必要的(例如，在延迟时间期满之后，近端电压保持未改变或仍然在设定值之外)，则开关控制的VAR源可以控制开关以接合或解除VAR补偿部件。

在各个实施例中，延迟可以被用于避免两个或更多个开关控制的VAR源之间的内耗。该延迟可以被更新和/或由另一个数字设备传送(例如，以无线方式，经由电力线载波，或经由智能电表)。

如本文所讨论的，可以基于电网的状况改变延迟时间。例如，如果电压、电流或任何电力特性的变化率是明显的，则延迟时间可以被缩短或延长。在某些实施例中，虽然不同的开关控制VAR源存在不同的延迟时间，然而，所有的延迟时间可以在类似状况下以类似方式改变(例如，被缩短或延长)。

在步骤714中，第二开关控制的VAR源在第二延迟时间之后(例如，在第二预定延迟之后)检测近端电压。在各个实施例中，开关控制的VAR源在预定时刻处或连续地检测近端电压。一旦延迟期满，第二开关控制的VAR源的控制器可以获取最后检测到的电压或检测该线路的电压。在步骤716中，第二开关控制的VAR源基于最后检测到的近端电压与一个或多个设定值的比较，确定是否启用VAR补偿。

在步骤718中，基于该比较，如果第二开关控制的VAR源确定启用VAR补偿部件，则第二开关控制的VAR源可以调整网络电压(例如，通过调节VAR)。

在各个实施例中，第一开关控制的VAR源可以在切换相关的VAR补偿部件之前，继续该延迟。第一开关控制的VAR源可以检测由第二开关控制的VAR源的动作引起的电压变化。如果在第一延迟之后，新近检测到的近端电压仍然在由一个或多个设定值建立的范围之外，则第一开关控制的VAR源可以接合VAR补偿部件。然而，如果在该延迟之后，第二开关控制的VAR源的动作改善了网络电压(例如，新近检测到的电压在一个或多个设定值的范围内)，则第一开关控制的VAR源可以不采取进一步的动作。

在步骤720中，第一开关控制的VAR源在第一延迟时间之后(例如，在第一预定延迟之后)检测近端电压。在一个示例中，一旦延迟期满，第一开关控制的VAR源的控制器可以获取最后检测到的电压或检测该线路的电压。在步骤722中，第一开关控制的VAR源基于最后检测到的近端电压与一个或多个设定值的比较，确定是否启用VAR补偿。

在步骤724中，基于该比较，如果第一开关控制的VAR源确定启用VAR补偿部件，则第一开关控制的VAR源可以调整网络电压(例如，通过调节VAR)。

本领域技术人员应当明白，电压设定值可以被预配置。在某些实施例中，一个或两个开关控制的VAR源可以包括被配置为接收设定值的通信模块。在一个示例中，开关控制的VAR源可以接收新的设定值，所述新的设定值可以替换或补充先前接收到的和/或预先存在的设定值。

虽然关于图7讨论了仅两个开关控制的VAR源，但是本领域技术人员应当明白，可以存在任何数量的工作以调整网络无功伏安的开关控制的VAR源(例如，每个可以具有不同延迟以防止内耗)。

图8是示出现有技术中的在各个节点处的典型电压分布的曲线图。着色点表示一天中的不同时间。利用现有技术的方案，VVO或CVR解决方案受限于最高和最低的电压节点。

图9是示出在某些实施例中的用240个开关控制的VAR源操作以调节沿着配电馈线的边缘的电压而实现的在各个节点处的相对平坦电压分布的曲线图。如本文讨论的网络边缘电压优化(ENVO)可以通过在网络边缘处或网络边缘附近的多个开关控制的VAR源的动态自主动作实现。开关控制的VAR源可以对馈线上负载的不同水平自动且自主地做出反应(例如，独立地切换到启用或禁用VAR补偿部件)，从而保持一直沿着馈线的网络边缘电压在严密调节带内。

即使当重负载区域随机和或然地在馈线的设计范围上偏移时，这种调节也可以被自动保持。在某些实施例中，得到的结果是，在所有被测量的网络边缘点上是非常平坦的电压分布，这在当前技术下是前所未有的。该曲线图示出，具有ENVO的电压是相对平坦的，没有ENVO的电压下降明显，并且在CVR模式中利用ENVO时是相对平坦的电压。可以看出，当以相同馈线和相同负载操作时，电压扩展从没有补偿的+l/-5％减少到具有ENVO的+/-1％。

图10是示出在某些实施例中的ENVO系统对线路电压变化(这可以由太阳能光伏电站引起)以及对线路负载的阶跃变化的动态响应的曲线图。可以看出，在两种情况下，整个线路上的电压快速稳定，展示了高速响应。需要指出，在时间0开始的线路的初始变化和在时间2.5后的线路的变化是仿真的设置和去激活的一部分。

图10示出用ENVO实现CVR从而沿着馈线长度实现了平坦和降低的电压分布的能力。可以看出，通过与在变电站处的LTC配合，网络边缘的电压可以被降低3-6％(例如，4％)，从而使在典型CVR因子为0.8下消耗的能量有3.2％的降低。在现有技术的常规VVC或VVO解决方案下，这种性能水平简直是不可能的。

如依赖于对于一个配置可以工作而对于另一个配置不可以工作的设备的集中位置的其他VVO方法一样，ENVO系统操作通常可以不受网络配置或者电力流方向(例如，来自分散的绿色能源发电)影响。结果，由于故障检测隔离和恢复(FDIR)方案而导致的网络重新配置不会负面影响ENVO。进一步地，如由于网络边缘电压分布的增加控制而实施CVR功能一样，有载分接头的操作可以被简化。而且，ENVO系统源可以对系统故障快速响应(例如，在周期内或远小于该周期，例如等于或少于16.6ms)，从而有助于避免级联失效，例如故障诱发的延迟电压恢复或FIDVR事件。

虽然不需要通信来实现沿着整个线路长度的平坦电压分布，但是在各个实施例中，廉价的低速可变延迟通信可以在显著较低的成本下允许高级的功能，例如VVO和CVR(例如，通过设定值)，而无需当前VVO系统的复杂性。进一步地，存在许多机会将现有投资用于通信和其他电网基础设施，以进一步降低所有者的总成本。

在成熟市场上，例如在美国，ENVO系统可以实现具有很强的投资回报率(ROI)的经济有效的配电自动化技术。在某些实施例中，动态和/或自动补偿一直沿着馈线的线路电压降的能力允许建设更长的馈线，允许现有馈线容量的增加(尤其是在农村区域)，并且显著降低所需要的抽头改变调节器的数量以及降低抽头改变的频率。其还可以允许分布式发电资源的更容易的整合并且可以抵消由绿色能源发电引起的快速电压波动(例如，不可预知的云或风变化)。

图11a是示出在某些实施例中的可以在柱顶变压器或任何电网资产内或接近它们的多个开关控制的VAR源的另一个电路图。图lb-3专注于图11a的电路图的不同部分。在各个实施例中，任何变压器(例如，柱顶变压器)、智能电表、电表或电位资产可以包括一个或多个VAR源。多个VAR源中的每个可以根据柱顶变压器中的其他VAR源做出确定并且自主调整电压。在某些实施例中，多个VAR源可以共享任何数量的部件，包括例如控制器和/或电源单元。

在各个实施例中，一个或多个控制器可以控制柱顶变压器中的两个或更多个VAR源以协调电压调整。例如，单个控制器可以检测近端电压，比较电压与一个或多个设定值，确定电压调整，以及确定哪个VAR源应当被启用(或禁用)以实现期望的效果和提供适当的命令。

在某些实施例中，VAR源中的一个或其子集可以包括与一个或多个电容器并联的一个或多个电感器。本领域技术人员应当明白，电感器可以在有必要调整电压时被启用。在其他实施例中，在任何数量的分路连接的开关控制的VAR源中可以存在任何数量的电感器和任何数量的电容器。

图11示出开关控制的VAR源1102、多个开关控制的VAR源1104、控制器1106以及电力模块1108。开关控制的VAR源1102可以是多个开关控制的VAR源1104中的任何一个。开关控制的VAR源1102可以类似于开关控制的VAR源400。多个开关控制的VAR源1104可以包括任何数量的开关控制的VAR源。控制器1106可以是微处理器、PIC或任何处理器。电力模块1108可以执行电压检测和/或过零阈值检测(ZCD)。

本领域技术人员应当明白，在图11中示出的电路可以是任何设备的一部分或设备的组合，并且并不限于柱顶变压器。例如，可以存在与任何电网资产关联的或作为独立单元的(例如，分路耦合到馈线)多个开关控制的VAR源1104、控制器1106和/或电力模块1108。

图1lb示出在某些实施例中的开关控制的VAR源1102。开关控制的VAR源1102可以包括熔丝、电容器、谐波电感器、ADC线路的零电压检测、ADC电路的I感测检测以及继电器电路。开关控制的VAR源1102可以以分路方式耦合到馈线，调整无功功率，并且向控制器1106提供信息(例如，谐波信息、ZVD和/或I感测信号)。三端双向控制硅和继电器电路可以由来自控制器1106的信号控制。

在某些实施例中，谐波传感器可以检测谐波共振，该谐波共振随后可以被降低或消除。ADC电路的I感测检测和ADC电路的零电压检测可以被用于检测电流、谐波和/或电压，这可以允许控制器1106更好保护电路并且进行调整以便调节电压。继电器电路可以是启用或禁用电容器的开关的一部分。

图11c示出在某些实施例中的多个开关控制的VAR源1104。图11c的每个开关控制的VAR源可以包括与其他开关控制的VAR源类似或不同的部件。例如，开关控制的VAR源中的一个或多个可以包括与电容器并联的电感器。单个控制器可以控制开关控制的VAR源中的一个或多个。

图11d示出在某些实施例中的控制器1106。控制器1106可以控制任何数量的开关控制的VAR源1104。控制器可以从开关控制的VAR源中的一个或多个接收信息(谐波信息、ZVD和/或I感测信号)并且使用该信息控制三端双向控制硅、继电器和/或降低谐波共振。例如，控制器1106可以只接收多个开关控制的VAR源1104中的一个的电压检测并基于该电压检测进行调整。虽然在图1la和11d中只示出一个处理器，但是本领域技术人员应当明白，可以存在耦合到任何数量的开关控制的VAR源的任何数量的处理器。

图l1e示出在某些实施例中的包括耦合到控制器1106的ADC电路和ZCD电路的功率模块1108。ADC电路和ZCD电路可以耦合到馈线并且向控制器1106提供信息和/或电力。ADC电路和ZCD电路可以提供控制器1106电力和/或关于电压的信息。在某些实施例中，控制器1106基于过零检测来控制多个开关控制的VAR源1102的三端双向控制硅中的一个或多个。

本领域技术人员应当明白，其他电路设计、部件等可以执行类似功能或执行类似结果，并且仍然在本文所述的发明范围内。

图12是示例性数字设备1200的框图。在某些实施例中，数字设备1200可以向一个或多个开关控制的VAR源提供设定值和/或分布图。数字设备1200还可以接收电压和/或电力跟踪信息，该信息可以被用于跟踪使用率、识别窃电和/或维护电网资产。进一步地，在各个实施例中，数字设备1200可以协调和/或控制任何数量的开关控制的VAR源。

数字设备1200包括通信耦合到总线1214的处理器1202、存储器系统1204、储存系统1206、通信网络接口1208、可选的I/O接口1210以及可选的显示接口1212。处理器1202被配置为执行可执行指令(例如，程序)。在某些实施例中，处理器1202包括能够处理可执行指令的电路或任何处理器。

存储器系统1204是被配置为存储数据的任何存储器。存储器系统1204的某些示例是存储器件，例如RAM或ROM。存储器系统1204可以包括ram高速缓存。在各个实施例中，数据被存储在存储器系统1204中。在存储器系统1204内的数据可以被清除或最终被转移到储存系统1206。

数据储存系统1206是被配置为获取和存储数据的任何存储装置。数据储存系统1206的某些示例是固件存储器、闪存驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器和/或磁带。在某些实施例中，数字设备1200包括RAM形式的存储器系统1204和闪存数据形式的数据储存系统1206。存储器系统1204和数据储存系统1206两者均包括计算机可读介质，计算机可读介质可以存储由计算机处理器(包括处理器1202)可执行的指令或程序。

通信网络接口(通信网络接口)1208可以经由链路1216耦合到网络(例如，通信网络164)。通信网络接口1208可以支持例如经由以太网连接、串行连接、并行连接或ATA连接的通信。通信网络接口1208还可以支持无线通信(例如，802.16a/b/g/n，WiMax)。本领域技术人员应当明白，通信网络接口1208可以支持许多有线和无线标准。

可选的输入/输出(I/O)接口1210是从用户接收输入并且输出数据的任何设备。可选的显示接口1212是被配置为向显示器输出图形和数据的任何设备。在一个示例中，显示接口1212是图形适配器。应当明白，不是所有的数字设备1200包括I/O接口1210或显示接口1212。

本领域技术人员应当明白，数字设备1200的硬件元件并不限于在图12中示出的这些元件。数字设备1200可以包括比所示出的元件更多或更少的硬件元件。进一步地，硬件元件可以共享功能并且仍然在本文所述各个实施例的范围内。在一个示例中，编码和/或解码可以由处理器1202和/或位于GPU(即，NVidia)上的处理器执行。

上述功能和部件可以由存储在存储介质例如计算机可读介质上的指令组成。指令可以由处理器获取和执行。指令的某些示例是软件、程序代码和固件。存储介质的某些示例是存储器器件、磁带、磁盘、集成电路和服务器。当被处理器执行时，指令可操作引导处理器根据本发明的实施例操作。本领域技术人员对指令、处理器和存储介质是熟悉的。

各个实施例在本文被描述为示例。本领域技术人员应当明白，在没有偏离本发明的广泛范围的情况下，可以对各个实施例进行更改以及其他实施例可以被使用。因此，在示例性实施例上的这些和其他变体可以被本发明覆盖。

Claims (36)

1.一种系统，其包括：

配电网络；

在所述配电网络的边缘处或该边缘附近的多个负载，所述多个负载中的每个被配置为从所述配电网络接收电力；以及

在所述配电网络的所述边缘处或该边缘附近的多个分路连接的开关控制的VAR源，所述多个分路连接的开关控制的VAR源中的每个被配置为检测在所述配电网络的所述边缘处或该边缘附近的近端电压，所述多个分路连接的开关控制的VAR源中的每个包括处理器和VAR补偿部件，所述处理器被配置为使所述分路连接的开关控制的VAR源能够在一延迟值之后基于所述近端电压来确定是否启用所述VAR补偿部件，并且能够基于该确定通过控制开关以启用所述VAR补偿部件，从而调整网络无功伏安。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个分路连接的开关控制的VAR源中的每个的延迟是不相等的。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述多个分路连接的开关控制的VAR源中的不同成员的不同延迟防止至少两个不同成员之间的内耗。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个分路连接的开关控制的VAR源中的至少两个的延迟是相等的，但是所述多个分路连接的开关控制的VAR源中的第三个的延迟是不相等的。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述开关包括与NTC或电阻器串联的半导体开关，并且其中与所述NTC或电阻器串联的所述半导体开关与继电器并联。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述半导体开关由来自所述处理器的第一信号控制，并且所述继电器由来自所述处理器的第二信号控制，其中所述半导体开关控制启用VAR补偿部件并且减轻所述继电器的切换压力。

7.根据权利要求6所述的系统，其中当所述半导体开关激活时，所述继电器进行传导，由此降低半导体器件的传导损耗。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述半导体开关被配置为当所述继电器进行传导时去激活。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个分路连接的开关控制的VAR源中的至少两个位于所述配电网络的变压器的低压侧。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述VAR补偿部件包括电容器或电感器。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个分路连接的开关控制的VAR源的处理器中的每个被配置为使所述分路连接的开关控制的VAR源能够基于所述近端电压来确定是否启用所述VAR补偿部件，包括所述多个分路连接的开关控制的VAR源的处理器中的每个被配置为基于所述近端电压与电压设定值的比较来确定是否启用所述VAR补偿部件。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述多个分路连接的开关控制的VAR源中的至少两个包括被配置为接收相应的电压设定值的通信模块。

13.根据权利要求11所述的系统，其中所述多个分路连接的开关控制的VAR源中的每个在所述电压设定值高于检测到的近端电压时增加在前的无功伏安，并且在所述电压设定值低于检测到的近端电压时减少在前的无功伏安。

14.根据权利要求11所述的系统，其中所述通信模块被配置为更新所述电压设定值，并且其中所述电压设定值的更新速率显著慢于基于该确定通过控制所述开关以启用所述VAR补偿部件从而调整网络无功伏安。

15.根据权利要求11所述的系统，其中所述多个分路连接的开关控制的VAR源中的至少两个接收不同的电压设定值。

16.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理器进一步被配置为检测过压状况并且基于检测到的过压状况来禁用所述开关。

17.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统自己确定启用所述多个VAR源的VAR补偿部件中的哪一个并且不启用所述多个VAR源的VAR补偿部件中的哪一个。

18.一种方法，其包括：

由在配电网络接近第一负载的边缘处或该边缘附近的第一分路连接的开关控制的VAR源检测第一近端电压，所述第一负载被配置为是否从所述配电网络接收电力，所述第一分路连接的开关控制的VAR源包括处理器和VAR补偿部件；

由所述第一分路连接的开关控制的VAR源的处理器在第一延迟之后基于所述第一近端电压来确定是否启用所述VAR补偿部件；

由所述第一分路连接的开关控制的VAR源的VAR补偿部件基于该确定来调整网络伏安。

19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包括：

由在配电网络接近第二负载的边缘处或该边缘附近的第二分路连接的开关控制的VAR源检测第二近端电压，所述第二分路连接的开关控制的VAR源包括VAR补偿部件和处理器；

由所述第二分路连接的开关控制的VAR源的处理器在第二延迟之后基于所述第二近端电压来确定在第二延迟之后是否启用所述VAR补偿部件；

由所述第二分路连接的开关控制的VAR源的VAR补偿部件基于该确定来调整网络伏安。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一延迟不等于所述第二延迟。

21.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一和第二分路连接的开关控制的VAR源的第一延迟和第二延迟分别防止所述第一和第二分路连接的开关控制的VAR源之间的内耗。

22.根据权利要求18所述的方法，其中由所述第一分路连接的开关控制的VAR源的VAR补偿部件基于该确定来调整网络伏安，包括用来自所述第一分路连接的开关控制的VAR源的处理器的第一信号控制半导体开关，以启用所述VAR补偿部件并且减轻与所述半导体开关并联的继电器的切换压力。

23.根据权利要求22所述的方法，其进一步包括，当所述半导体开关激活时，由所述继电器传导电流，由此降低所述半导体开关的传导损耗。

24.根据权利要求23所述的方法，其进一步包括在所述继电器传导电流时去激活所述半导体开关。

25.根据权利要求18所述的方法，其中所述VAR补偿部件包括电容器或电感器。

26.根据权利要求18所述的方法，其中由所述第一分路连接的开关控制的VAR源的处理器基于所述近端电压来确定是否启用所述VAR补偿部件，包括由所述处理器基于第一电压设定值与所述第一近端电压的比较来确定是否启用所述VAR补偿部件。

27.根据权利要求26所述的方法，其进一步包括由所述第一分路连接的开关控制的VAR源的通信模块接收所述第一电压设定值。

28.根据权利要求26所述的方法，其中由所述第一分路连接的开关控制的VAR源的VAR补偿部件基于该确定来调整网络伏安，包括在所述第一电压设定值高于检测到的第一近端电压时增加在前的无功伏安，或在所述第一电压设定值低于检测到的第一近端电压时减少在前的无功伏安。

29.根据权利要求26所述的方法，其进一步包括以如下速率更新所述第一电压设定值，该速率显著慢于由所述第一分路连接的开关控制的VAR源的VAR补偿部件基于该确定来调整网络伏安。

30.根据权利要求26所述的方法，由所述第二分路连接的开关控制的VAR源的处理器基于第二电压设定值与所述第二分路连接的开关控制的VAR源的第二近端电压的比较来确定启用所述第二分路连接的开关控制的VAR源的VAR补偿部件，其中所述第一电压设定值不等于所述第二电压设定值。

31.一种方法，其包括：

将第一开关控制的VAR源分路耦合在配电网络上，所述第一开关控制的VAR源接近在所述配电网络的边缘处或该边缘附近的第一负载，所述第一负载被配置为从所述配电网络接收电力，所述第一开关控制的VAR源被配置为检测在所述配电网络的所述边缘处或该边缘附近的第一近端电压，所述第一开关控制的VAR源包括VAR补偿部件和处理器，所述处理器被配置为使所述第一开关控制的VAR源能够在第一延迟之后基于所述第一近端电压来确定是否启用所述VAR补偿部件，并且能够基于该确定通过控制开关以启用所述VAR补偿部件，从而调整网络无功伏安。

32.根据权利要求31所述的方法，其进一步包括：

将第二开关控制的VAR源分路耦合在配电网络上，所述第二开关控制的VAR源接近在所述配电网络的边缘处或该边缘附近的第二负载，所述第二负载被配置为从所述配电网络接收电力，所述第二开关控制的VAR源被配置为检测在所述配电网络的所述边缘处或该边缘附近的第二近端电压，所述第二开关控制的VAR源包括VAR补偿部件和处理器，所述处理器被配置为使所述第二开关控制的VAR源能够在第二延迟之后基于所述第二近端电压来确定是否启用所述VAR补偿部件，并且能够基于该确定通过控制开关以启用所述VAR补偿部件，从而调整网络无功伏安。

33.根据权利要求32所述的方法，其中所述第一延迟不等于所述第二延迟。

34.根据权利要求32所述的方法，其中所述第一和第二分路连接的开关控制的VAR源的第一延迟和第二延迟分别防止所述第一和第二分路连接的开关控制的VAR源之间的内耗。

35.根据权利要求31所述的方法，其中所述处理器被配置为基于该确定通过控制开关以启用所述VAR补偿部件从而调整网络无功伏安，包括所述处理器被配置为用第一信号控制半导体开关，以启用所述VAR补偿部件并且减轻与所述半导体开关并联的继电器的切换压力。

36.根据权利要求35所述的方法，其中所述继电器被配置为当所述半导体开关激活时进行传导，由此使得能够降低所述半导体器件的传导损耗。